文档介绍：表演实验:振荡反应
主要反应物:H2O2, KIO3,
其他:丙二酸,MnSO4, H2SO4 ,淀粉等
化学反应方程式:
第5章水溶液中的化学平衡
A+B C+D
K=
[A],[C]表示平衡浓度, K 为平衡常数
由K可判断反应进行的完全程度,
K>105,反应进行完全,
K<105,反应进行不完全,
K值在105和105之间时, 反应可以由浓度、压力等因素调节。
G=RTlnK lnK= G/RT
(1)氧化还原反应(含化合、分解、歧化等)
例:C+O2 CO2
H2O ( 电解) H2+1/2O2
HClO (加热) HCl + HClO3
氧化:失电子。常用氧化剂:O2, H2O2,KMnO4, Cl2
还原:得电子。常用还原剂:H2, CO
(2)标准电极电势(水溶液中)
氧化剂还原剂
氢标:H++ e 1/2H2 E=0
Na++ e Na E=
Zn2++ 2e Zn E=
Cl2+ 2e 2Cl E=
F2+ 2e 2F E=
电池反应:Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+ (aq) + Cu (s) (化学镀)
E(cell) = E(正极)-E(负极) = () = V
2Fe3+ + Cu 2 Fe 2++ Cu2+ (烂板液)
E(cell) = E(正极)-E(负极) = () = V
K与电池的电动势E的关系
nE F=RTlnK
lnK=
lnK = 296500298=
K= 1011
由电动势得到氧化还原反应的平衡常数K,电池的电动势越大,则K也越大,氧化还原反应进行得越彻底。
对于非标准态,浓度对氧化还原方向的影响和氧化还原反应的方向可用Nernst 方程表示:
电极反应:aox +ne =b red E=E+
氧化剂浓度越大,电势越高,氧化剂的氧化能力越强;
还原剂浓度越大,则氧化剂的氧化能力越弱
对某一个电池反应(例如干电池),随着氧化剂浓度的逐渐减小
还原剂浓度的增大,结果是正极(氧化剂)的电极电势降低,而
负极(还原剂)的电极电势升高,使电池的电动势E逐渐减小,
并趋于0,体系达到平衡,无电流产生。
电池反应: aox1+cred1=bred2+dox2 的Nernst方程为:
Ecell=Ecell+
反应物的浓度越大,电池的电动势越大,随着反应的进行,反应物浓度减小,生成物浓度增加,Ecell逐渐减小,最终达到化学平衡Ecell = 0
以铜锌电池为例,
Zn + Cu2+ Zn2++ Cu
0 = E=+
=+
Zn + Cu2+ Zn2++ Cu
可解出铜锌离子的浓度比为51038
(实际不可能得到,E也不可能得0)
提供质子的为酸,消耗质子的为碱
例如:
碱:NaOH Na+ + OH
OH+ H+ H2O
碱酸
Na2CO3 CO32+ H2O OH+ HCO3消耗质子(水中的质子)
碱酸碱酸
NaHCO3 HCO3+ H2O OH+ H2CO3
碱酸
+ H2O OH+ HCN
碱酸
NH4Cl NH4++ H2O NH4OH + H+
酸碱